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2024年5月16日发(作者：)

叶绿素

叶绿素属于吡咯的衍生物。由四个吡咯环中间经过四个次甲基(—CH=)交替连接可

构成一个巨杂环——口卜 吩(parphin),它是一个含有18

个π电子的大环芳香体系，环内的四个氮原子很容易与金属

离子络合，形成各种重要的口卜啉(口卜吩的衍生物)类化合

物，叶绿素即是其中的一类。

叶绿素是存在于植物茎、叶中的绿色色素，它与蛋白质结合

口卜 吩

NH

NH

N

H

HN

存在于叶绿体中，是植物进行光合作用所必需的的催化剂。植物在进行光合作用时，

通过叶绿素将太阳能转变成化学能，以CO2和H2O合成糖类。

植物中的叶绿素不是一个单一的化合物，而是由叶绿

素a和叶绿素b混合组成，二者的差别仅存在于环上

的R不同。在叶绿素a中，R=CH3；在叶绿素b中，

R=—CHO，二者在植物中的比例是3:1 。

叶绿素a是蓝黑色固体，熔点117～120℃，它与乙醇

溶液呈蓝绿色，并有深红色荧光；叶绿素b是深绿色

固体，其乙醇溶液呈黄绿色，并有红棕色荧光。二者

都易溶于乙醚、丙酮、氯仿等有机溶剂中。

COOC

20

H

39

COOCH

3

R

N

N

Mg

N

N

O

叶绿素

叶绿素

a R=CH

3

b R=CHO

叶绿素

绿色植物是利用空气中的二氧化碳、阳光、泥土中的水份及矿物质来为自己制造食

物，整个过程名为“光合作用”，而所需的阳光则被叶子内的绿色元素吸收，这一

种绿色元素就是叶绿素。

叶绿素（chlorophyll）：光合作用膜中的绿色色素，它是光合作用中捕获光的主

要成分。

高等植物叶绿体中的叶绿素（chlorophyll ,chl）主要有叶绿素a 和叶绿素b 两

种。它们不溶于水，而溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等。在颜色上，

叶绿素a 呈蓝绿色，而叶绿素b 呈黄绿色。按化学性质来说，叶绿素是叶绿酸的

酯，能发生皂化反应。叶绿酸是双羧酸，其中一个羧基被甲醇所酯化，另一个被叶

醇所酯化。

叶绿素分子含有一个卟啉环的“头部”和一个叶绿醇的“尾巴”。镁原子居于

卟啉环的中央，偏向于带正电荷，与其相联的氮原子则偏向于带负电荷，因而卟啉

具有极性，是亲水的，可以与蛋白质结合。叶醇是由四个异戊二烯单位组成的双萜，

是一个亲脂的脂肪链，它决定了叶绿素的脂溶性。叶绿素不参与氢的传递或氢的氧

化还原，而仅以电子传递（即电子得失引起的氧化还原）及共轭传递（直接能量传

递）的方式参与能量的传递。

卟啉环中的镁原子可被H＋、Cu2＋、

Zn2＋所臵换。用酸处理叶片，H＋易进入

叶绿体，臵换镁原子形成去镁叶绿素，使

叶片呈褐色。去镁叶绿素易再与铜离子结

合，形成铜代叶绿素，颜色比原来更稳定。

人们常根据这一原理用醋酸铜处理来保

存绿色植物标本。

共有a、b、c和d4种。凡进行光合作

用时释放氧气的植物均含有叶绿素a；叶

绿素b存在于高等植物、绿藻和眼虫藻

中；叶绿素c存在于硅藻、鞭毛藻和褐藻中，叶绿素d存在于红藻。叶绿素a的分

子结构由4个吡咯环通过4个甲烯基（=CH—）连接形成环状结构，称为卟啉（环

本文标签： 植物光合作用原子

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